ansys和轉(zhuǎn)子模態(tài)分析的案例
ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
考慮不同情況下的模態(tài)分析
以一個簡單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627 1 2 2
3 121.59 1 3 3
2.
考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
模態(tài)分析主要目的是為測得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實際振動響應(yīng)。--引自《百度百科》
下面直接開始進入正文。
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫水采用Fluid29單元來進行模態(tài)計算。
展開 轉(zhuǎn)子動力學(xué) | 模態(tài)分析 附轉(zhuǎn)子動力學(xué)鐘一諤下載
●描述和目的●
模態(tài)分析是一種用于確定結(jié)構(gòu)振動特性的技術(shù)：
? 固有頻率
- 結(jié)構(gòu)在什么頻率下會自然地振動
? 模態(tài)形狀
- 結(jié)構(gòu)在每種頻率下會以什么形狀振動
? 模態(tài)參與系數(shù)
-每種模態(tài)參與給定方向的質(zhì)量
模態(tài)分析是所有動力學(xué)分析類型中最基本的分析。
●模態(tài)分析的好處●
? 允許設(shè)計避免共振或以指定頻率振動（例如揚聲器箱）。
? 使工程師了解設(shè)計如何響應(yīng)不同類型的動態(tài)負載。
? 幫助計算其他動態(tài)分析的解決方案控制（時間步驟等）。
建議：由于結(jié)構(gòu)的振動特性決定了它如何響應(yīng)任何類型的動態(tài)載荷，因此通常建議在嘗試任何其他動態(tài)分析之前先進行模態(tài)分析。
展開 轉(zhuǎn)子模態(tài)分析對比
轉(zhuǎn)子模態(tài)分析對比.pdf
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態(tài)分析
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態(tài)分析.pdf
采用 UG、HyperMesh 和 ANSYS 的齒輪軸模態(tài)分析
由于結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型主要取決于質(zhì)量的分布和剛度分布，所以模態(tài)分析時取較均勻的網(wǎng)格形式，網(wǎng)格不用劃得很密，以減少質(zhì)量矩陣和剛度矩陣計算時的數(shù)值計算誤差。
在本分析過程中單元類型選取四面體單元SOLID92。SOLID92 單元有10 個節(jié)點定義，每個節(jié)點有3個自由度: 沿節(jié)點坐標(biāo)系X、Y、Z 方向的平動。在該有限元模型中，總共有節(jié)點223 12，單元111 56 個。齒輪軸有限元模型如圖2 所示。其中，材料參數(shù)為: 彈性模量E =210GPa，泊松比μ =0． 3，密度ρ =7． 8 ×103kg /m3。
5 基于ANSYS 的齒輪軸模態(tài)分析
將在HyperMesh 中得到的齒輪軸有限元模型通過HyperMesh 與ANSYS 的專業(yè)接口導(dǎo)入到ANSYS 中，定義分析類型為模態(tài)分析，在分析選項設(shè)置中確定要分析的模態(tài)數(shù)目及所采用的模態(tài)分析方法，添加約束，利用ANSYS 求解并擴展模態(tài)。
ANSYS 提供了如下7 種模態(tài)提取方法: BlockLancozos 法、子空間法、PowerDynamics 法、縮減法、非對稱法、阻尼法和QR 阻尼法。綜合分析各種提取方法的特點，本文采用Block Lancozos 法求解齒輪軸模型的固有頻率和振型。
由于齒輪軸在實際工作中并非處于自由狀態(tài)，而是裝在機體內(nèi)，處于約束狀態(tài)。因此，根據(jù)齒輪軸的實際工作狀態(tài)，對圖1b 所示的面A 添加徑向及軸向自由度約束，對面B 添加徑向自由度約束。在理論與實踐中均發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)對結(jié)構(gòu)的振動影響較大，在進行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析時，常常只需要知道前幾階固有頻率和振型，而不必求出全部固有頻率和振型。因此在本次計算中只提取了齒輪軸的前9 階模態(tài)。
6 結(jié)果分析
從模態(tài)頻率可以看出，第1 階模態(tài)的頻率接近于0，即所謂的剛體模態(tài)。
展開 基于ANSYS的長斜索大橋大變形下的模態(tài)分析流程和瞬態(tài)分析 ￥15
基于ANSYS的長斜索大橋大變形下的模態(tài)分析流程和瞬態(tài)分析
附件包括幾何建模文件bridge.txt，靜力模態(tài)分析文件static&modal.txt以及瞬態(tài)求解文件full.txt。
使用workbench模態(tài)分析功能進行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析 ￥2.5
作者介紹 力學(xué)碩士，有七年的結(jié)構(gòu)有限元分析經(jīng)驗。微信 leslie_wj
旋轉(zhuǎn)機械在人類生活中的重要性毋庸置疑。轉(zhuǎn)子動力學(xué)作為振動力學(xué)的一個分支，既有和振動重疊的部分，又有其獨特之處。
在workbench模態(tài)分析功能中可以進行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析，輸出campbell diagram（坎貝爾圖）。后文詳細介紹相關(guān)操作和知識。
后文目錄
一：建模
二：分析設(shè)置
三：結(jié)果分析
航空發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)子模態(tài)分析實例
1摘要：
采用三維軟件對航空發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行實體建模，模型導(dǎo)入 ANSYS Workbench 中進行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析。提取了前6階固有頻率及模態(tài)振型進行了分析和處理，發(fā)現(xiàn)了模態(tài)振型的順序和規(guī)律；研究了與之相對應(yīng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的坎貝爾圖，結(jié)合發(fā)動機的工作轉(zhuǎn)速和振動安全裕度，比較風(fēng)扇轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速，進行共振風(fēng)險分析。
2引言：
隨著航空發(fā)動機涵道比和推重比的不斷加強，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的質(zhì)量在整個發(fā)動機中所占比例也越來越大。任何的質(zhì)量不均勻和葉片失效事件都會造成風(fēng)扇轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一旦產(chǎn)生重大的結(jié)構(gòu)載荷和振動，將嚴重影響航空發(fā)動機的安全性和可靠性。在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)偏離工作轉(zhuǎn)速，盡量避免轉(zhuǎn)子在受到某種激勵之后產(chǎn)生的共振給轉(zhuǎn)子帶來的嚴重損壞。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的各階固有頻率和振型是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要參數(shù)。模態(tài)分析可以預(yù)估這些參數(shù)，得到的計算仿真數(shù)據(jù)可以為風(fēng)扇轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動安全裕度的計算提供理論依據(jù)。
本文基于工業(yè)上廣泛使用的制圖軟件 SolidWorks對航空發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（包含一個輪 盤和一個主軸的裝配體）進行三維實體建模，并導(dǎo)入ANSYS Workbench中進行有預(yù)應(yīng)力（即離心預(yù)應(yīng)力效應(yīng)、陀螺力矩效應(yīng)以及旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)）的模態(tài)分析，得到其固有頻率和振型，其結(jié)果可為轉(zhuǎn)子的動態(tài)設(shè)計提供參考，對改善轉(zhuǎn)子的動態(tài)特性具有重要意義。
3案例描述：
現(xiàn)有一款航空發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)子在一系列的轉(zhuǎn)速條件下運行，請在這些轉(zhuǎn)速工況下進行模態(tài)分析，求解每一種工況下的前6階模態(tài)振型和固有頻率，并且輸出坎貝爾圖得到轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
4模型：
幾何模型如下圖所示，軸向有較多的圓角和倒角過渡，為達到較高的網(wǎng)格質(zhì)量故采用切分處理（不同顏色代表不同零件）。
圖1 模型
圖2 模型正視圖
網(wǎng)格模型如下圖。
展開 渦輪機轉(zhuǎn)子的有限元模態(tài)分析
有限元模態(tài)分析的實質(zhì)是計算結(jié)構(gòu)振動特征方程的特征值和特征向量。
模態(tài)是具有無窮階的。但是對于運動起主導(dǎo)作用的只是低階模態(tài)，所以計算時只需要提取前幾階進行計算。低階模態(tài)的模態(tài)剛度相對比較弱，在同樣量級的激勵作用下，響應(yīng)會相對所占的權(quán)值大一些，所以，工程上低階模態(tài)比較被受關(guān)照，理論上低階模態(tài)理論也相對成熟。
對于沒有約束的三維物體，前6階為剛體位移模態(tài)，頻率為0；而對于有約束的對象，則沒有剛體模態(tài)。約束施加的正確與否，對結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的影響十分顯著，因此對于該問題應(yīng)十分注意，保證對模型施加的約束與實際情況盡量符合。
所以模態(tài)分析的目的就是要得到結(jié)構(gòu)的振型和固有頻率。所得到的應(yīng)力、應(yīng)變、位移值都沒有實際量化意義，只能用于定性地考察比較；模態(tài)分析的意義在于了解結(jié)構(gòu)的共振區(qū)域，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供指導(dǎo)，它是開展其它動力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)；為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動特性、振動故障診斷以及結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。
通用有限元軟件WELSIM就提供了模態(tài)分析功能。只需要簡單的設(shè)置，用戶可以方便、快速、準確的得到結(jié)構(gòu)件的固有頻率和振型。下面我們以渦輪機轉(zhuǎn)子為例，看看如何對其進行模態(tài)分析。
打開WELSIM軟件后。首先設(shè)置材料屬性。添加一個材料節(jié)點，并命名為myMat，設(shè)定楊氏模量為2e8 kg/(mm s2)，泊松比0.3，質(zhì)量密度7.85e6 kg/mm3。這是一個結(jié)構(gòu)鋼的材料。
設(shè)置分析類型，在FEM項目節(jié)點屬性中，設(shè)置分析類型為模態(tài)（Modal）。
通過導(dǎo)入STEP文件來建立一個轉(zhuǎn)子的模型。并賦予myMat材料屬性。如圖所示：
在網(wǎng)格設(shè)置中，選用高階（Quadratic）單元和高密度（Very Fine）網(wǎng)格。
展開 基于ABAQUS的某水力電機轉(zhuǎn)子模態(tài)分析（SOP）
模型后處理與結(jié)果判讀
進入Visualzaiton模塊后，抓取固有頻率在120Hz以內(nèi)的固有頻率和模態(tài)圖。
（1）分析結(jié)果（在本SOP中只選擇性地隨機抓取幾個能做以示例即可）：
···
（2）模型后處理操作方法：
電機轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的計算程序（模態(tài)分析）
1，29為兩個端點，為軸承處
D,1,UY
D,1,UZ
D,29,UX
D,29,UY
D,29,UZ
以下采用gui操作，模態(tài)擴展為四階
ansys計算結(jié)果和理論計算誤差為0.33%
沒有考慮陀螺效應(yīng)，不知道對不對，請高手指點。
『分享』主動電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動模態(tài)的分析研究
摘要：概要介紹了電磁軸承支承下多質(zhì)點柔性轉(zhuǎn)子振動模態(tài)計算分析方法，對一套低溫制氧高速透平膨脹機的電
磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動模態(tài)進行了分析，闡述了電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動模態(tài)與傳統(tǒng)油膜軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動模態(tài)的
不同之處，指出了振動模態(tài)分析對電磁軸承系統(tǒng)傳感器安裝位置設(shè)計的重要性，及傳感器安裝位置的設(shè)計原則。
關(guān)鍵詞：電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)；轉(zhuǎn)子動力學(xué)；臨界轉(zhuǎn)速；振動模態(tài)；傳感器
主動電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動模態(tài)的分析研究.pdf
展開 實驗模態(tài)分析和仿真模態(tài)分析的意義 ￥1
謝謝
呵呵,應(yīng)該是對應(yīng)重復(fù)固有頻率的情況.即系統(tǒng)矩陣具有重根,每個重根對應(yīng)不同的特征向量即不同的振動模態(tài).
對于非耦合的振動問題，可以按照彎曲和扭轉(zhuǎn)振型分別討論各階振型。
如果是耦合振動問題，就必須同時考慮彎曲和扭轉(zhuǎn)振動的各階振型了。
好像在一些工程中，會把彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動(顫振)分開來說，但我們計算的時候都是排在一起的
白癡一點地問：一階的振型圖象是曲線穿越橫坐標(biāo)軸一次，二次就是穿越兩次？或者說一階就是一次曲線，二階就是二次曲線？
一直不明白階次到底是什莫含義？
這里指位移,舉個例子:一個簡支梁一階的振型圖象就是位移沿一個方向但中間某一位移最大:一個簡支梁二階的振型圖象就是位移曲線穿越橫坐標(biāo)軸一次
對于非耦合的振動問題，可以按照彎曲和扭轉(zhuǎn)振型分別討論各階振型。
如果是耦合振動問題，就必須同時考慮彎曲和扭轉(zhuǎn)振動的各階振型了。
那怎么判斷有沒有耦合呢?
樓主說的一階，二階振動，是不是模態(tài)，判斷它主要是通過輸入輸出信號的關(guān)系，一般做了FFT變換后，到底是幾階模態(tài)振動就清楚了
我還是一學(xué)生，對振動比較感興趣，我想問一下，那個什么有階數(shù)的振動系統(tǒng)有什么實際用途啊？謝謝！
如果是初學(xué)者，應(yīng)該先看看振動方面的教科書。
振動階數(shù)與力學(xué)系統(tǒng)有關(guān)。一般指的是多自由度系統(tǒng)。
系統(tǒng)的每一個自由度對應(yīng)一階振動的固有頻率，也對應(yīng)著每一種振型。這是振型分解法和模態(tài)分析中常用到的概念。
一階、二階的說法是按固有頻率由小到大排出來的，是否穿過軸（平衡位置）是梁的特殊問題，其他樣子的結(jié)構(gòu)就不見得了，你用ansys計算模態(tài)看看，比那些課本好理解多了。
展開 自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析的區(qū)別
對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)如飛機，火箭等，如果采用子結(jié)構(gòu)建模和試驗而后進行全尺寸仿真試驗的思路，一般大都對子結(jié)構(gòu)采用約束（固支）試驗。
4. 若是模擬飛機振動，是否人為的加上約束要以模擬飛機何條件下的振動為依據(jù)！要單純進行模態(tài)試驗，加不加約束都可以，以方便實現(xiàn)和工程需要為準！
關(guān)于上面的討論，談幾點看法
1. 結(jié)構(gòu)的模態(tài)是與結(jié)構(gòu)本身的特性和約束有關(guān)的，至于需要求解自由模態(tài)還是約束模態(tài)，完全取決于工作的需要，模態(tài)分析時的約束方式應(yīng)與實際工作條件下一致，當(dāng)然，如果工作時結(jié)構(gòu)沒有約束，如飛機、火箭等，則需要進行只有模態(tài)的分析；
2. 在作自由模態(tài)分析時，可能會得出前幾階固有頻率為0，這些為0的固有頻率表現(xiàn)為剛體模態(tài)；
3. 自由模態(tài)和約束模態(tài)不能被認為是“帶約束的模態(tài)是自由模態(tài)的子集，約束后，模態(tài)數(shù)變少”，模態(tài)數(shù)與系統(tǒng)的自由度數(shù)有關(guān)，與約束無關(guān)，自由模態(tài)和約束模態(tài)并沒有什么誰包含誰的概念；
4. 自由模態(tài)和工作模態(tài)的作用完全一樣，都用于結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，自由模態(tài)分析的對象主要是無約束的結(jié)構(gòu)，如火箭、飛機等.
文章來源：CAE人內(nèi)參
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